建筑智能化系统设计技术规范

建筑智能化系统设计技术规范第一章总则1.1适用范围本规范适用于建筑智能化系统的设计、施工、验收及运行维护。适用于新建、改建和扩建的建筑项目。1.2规范性引用文件下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。序号标准名称及编号版本日期1建筑智能化工程规范（GB503112007）2007年8月1日2楼宇自控系统工程技术规范（GB503162007）2007年10月1日3火灾自动报警系统设计规范（GB501162013）2013年6月1日4智能建筑电气设计规范（GB503142007）2007年9月1日5水系统智能化工程设计规范（GB/T503162010）2010年5月1日6安全防范工程设计规范（GB503482004）2004年9月1日1.3术语和定义本规范中下列术语和定义，适用于整个规范。术语/定义定义内容建筑智能化在建筑物内应用先进的电子、信息和自动化技术，对建筑物进行有效的监控、管理、控制和服务。系统集成对不同制造商的软硬件进行整合，形成统一的功能系统，实现各个系统的互连和协同工作。设施管理对建筑物的各种设备和设施进行综合管理，提高运行效率和使用效益。网络技术用于数据通信和网络连接的一系列技术，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等。1.4设计原则在设计建筑智能化系统时，应遵循以下原则：符合国家标准、行业标准，并遵循相关的政策法规。符合用户需求，注重用户体验，实现功能优化。系统结构合理，具有良好的可扩展性、稳定性和安全性。采用成熟可靠的技术，降低系统的维护成本。经济合理，投资与效益相匹配。遵循系统设计的基本规律，充分考虑系统集成与接口设计。保护环境，节能减排。第二章系统设计要求2.1功能需求功能模块具体功能描述环境监测实时监测室内外的温度、湿度、光照强度等环境参数安全监控实时监控人员、车辆和重要物品的出入情况能源管理对建筑内的能源消耗进行实时监控和管理，实现节能减排建筑自控对建筑内的照明、空调、电梯等设备进行自动化控制系统集成将各个功能模块进行集成，实现信息共享和联动控制2.2技术要求技术指标具体要求硬件平台采用高功能、低功耗的嵌入式处理器软件平台采用稳定可靠的操作系统和开发工具数据传输采用有线或无线网络进行数据传输，保证数据实时性数据存储采用高功能、大容量的存储设备，保证数据安全系统兼容性兼容主流的操作系统、数据库和通信协议2.3安全性要求安全要求具体措施数据安全对系统数据进行加密存储和传输，防止数据泄露系统安全定期进行系统漏洞扫描和修复，防止恶意攻击用户权限实施严格的用户权限管理，防止非法访问设备安全对关键设备进行监控和维护，保证设备正常运行2.4可靠性要求可靠性指标具体要求系统可用性系统正常运行时间不低于99.9%设备可靠性关键设备平均故障间隔时间（MTBF）不低于5年数据准确性系统采集的数据准确率不低于99%2.5可扩展性要求扩展性指标具体要求模块化设计系统采用模块化设计，方便扩展和升级接口开放提供开放的接口，方便与其他系统进行集成技术支持提供持续的技术支持和售后服务2.6可维护性要求维护要求具体措施故障诊断系统具备故障诊断功能，方便快速定位故障故障处理提供详细的故障处理流程，降低故障处理难度更新升级提供方便的更新升级方法，保证系统功能完善操作简便系统操作界面简洁明了，方便用户使用第三章系统架构设计3.1总体架构建筑智能化系统设计总体架构应遵循以下原则：模块化、标准化、开放性和可扩展性。系统应包含以下主要模块：数据采集与处理模块、数据处理与分析模块、信息发布与展示模块、设备管理与控制模块、安全与监控模块。3.2分层架构建筑智能化系统分层架构层级模块名称功能描述硬件层数据采集设备、网络设备、控制设备负责数据的采集、传输和设备的控制网络层数据通信网络、安全认证网络负责数据传输、设备连接和安全性保障应用层数据处理与分析模块、信息发布与展示模块、设备管理与控制模块负责数据处理、信息展示、设备管理及控制服务层安全与监控模块、系统管理模块负责系统安全、监控和管理3.3数据架构建筑智能化系统数据架构主要包括以下内容：数据类别数据来源数据处理方式数据存储采集数据数据采集设备实时采集、处理数据库处理数据数据处理与分析模块分析、整合、处理数据仓库展示数据信息发布与展示模块可视化图表、报表数据可视化工具3.4通信架构建筑智能化系统通信架构主要包括以下内容：通信协议通信方式应用场景TCP/IP有线/无线网络数据传输、设备连接HTTP/网络通信系统管理、信息发布MQTT物联网通信设备监控、报警通知MODBUS工业通信设备控制、参数设置BACnet建筑自动化通信设备管理、数据交互第四章硬件设备选型4.1服务器设备服务器设备是智能化系统的心脏，其功能直接影响到整个系统的稳定性和运行效率。在选择服务器设备时，应考虑以下因素：处理能力：根据系统负载和数据处理需求，选择具有足够CPU核心数和高速缓存的服务器。存储容量：根据数据存储需求，选择具有足够硬盘空间或固态硬盘的服务器。内存容量：保证服务器具备足够的内存以支持系统运行，建议使用ECC内存以提高数据安全性。网络接口：根据网络需求，选择支持高速网络接口的服务器。电源供应：选择具有冗余电源和热插拔功能的服务器，以提高系统可靠性。服务器品牌处理器型号内存容量硬盘容量网络接口电源供应服务器品牌A处理器型号A32GB1TB10Gbps冗余电源服务器品牌B处理器型号B64GB2TB10Gbps冗余电源4.2网络设备网络设备是智能化系统的神经，其功能直接影响着数据传输的效率和稳定性。在选择网络设备时，应考虑以下因素：网络协议支持：选择支持主流网络协议的网络设备，如TCP/IP、UDP等。端口数量：根据系统需求，选择具有足够端口数量的网络设备。传输速率：根据数据传输需求，选择具有足够传输速率的网络设备。安全功能：选择具有防火墙、入侵检测等功能的安全功能高的网络设备。网络设备品牌端口数量传输速率网络协议支持安全功能网络设备品牌A24口1GbpsTCP/IP、UDP防火墙、入侵检测网络设备品牌B48口10GbpsTCP/IP、UDP防火墙、入侵检测4.3控制设备控制设备是智能化系统的执行单元，其功能直接影响到系统的响应速度和执行精度。在选择控制设备时，应考虑以下因素：处理能力：根据控制需求，选择具有足够CPU核心数和高速缓存的控制设备。接口数量：根据控制接口需求，选择具有足够接口数量的控制设备。通讯协议：选择支持主流通讯协议的控制设备，如Modbus、OPC等。稳定性：选择具有良好稳定性的控制设备，以保证系统稳定运行。控制设备品牌处理器型号接口数量通讯协议稳定性控制设备品牌A处理器型号A16口Modbus、OPC高控制设备品牌B处理器型号B32口Modbus、OPC高4.4执行设备执行设备是智能化系统的最终执行单元，其功能直接影响到系统的执行效果。在选择执行设备时，应考虑以下因素：功率：根据执行需求，选择具有足够功率的执行设备。响应速度：选择具有快速响应速度的执行设备。可靠性：选择具有良好可靠性的执行设备。兼容性：选择与控制设备兼容的执行设备。执行设备品牌功率响应速度可靠性兼容性执行设备品牌A1kW0.1s高与控制设备A兼容执行设备品牌B2kW0.08s高与控制设备B兼容4.5传感器与执行器传感器与执行器是智能化系统的感知和执行单元，其功能直接影响到系统的感知精度和执行效果。在选择传感器与执行器时，应考虑以下因素：测量精度：根据测量需求，选择具有足够测量精度的传感器。响应速度：选择具有快速响应速度的传感器。稳定性：选择具有良好稳定性的传感器。接口类型：选择与控制设备兼容的接口类型的传感器。传感器/执行器品牌测量精度响应速度稳定性接口类型传感器/执行器品牌A±0.5%0.05s高与控制设备A兼容传感器/执行器品牌B±1%0.08s高与控制设备B兼容第五章软件系统设计5.1操作系统操作系统作为建筑智能化系统的基础平台，应满足以下要求：具有高可靠性、安全性和稳定性；支持多种操作系统版本，以适应不同的应用场景；支持多任务处理和虚拟内存技术，保证系统资源的高效利用；支持远程监控和管理，便于运维人员及时发觉问题并处理；具备良好的兼容性，支持多种网络协议和设备接入。5.2应用软件应用软件是实现建筑智能化系统功能的关键部分，应遵循以下原则：严格按照建筑智能化系统设计规范进行开发；具有良好的用户界面和易用性；具备实时数据采集、处理和显示功能；支持多种数据接口，便于与其他系统进行集成；满足相关国家和行业的技术标准。5.2.1设备管理系统设备管理系统应实现以下功能：设备监控：实时监测设备运行状态，及时发觉问题；设备维护：对设备进行定期检查和维护，延长设备使用寿命；故障诊断：根据设备运行数据，分析故障原因并提出解决方案；数据统计：对设备运行数据进行统计和分析，为优化设备配置提供依据。5.2.2能源管理系统能源管理系统应实现以下功能：能源监控：实时监测能源消耗情况，及时发觉问题；能源分析：对能源消耗数据进行分析，为能源优化提供依据；节能策略：根据能源消耗数据，制定合理的节能措施；报警通知：对异常能源消耗进行报警，提醒相关人员关注。5.3数据库管理系统数据库管理系统作为建筑智能化系统的数据存储中心，应具备以下特点：具有良好的数据安全性和完整性；支持大规模数据存储和查询；具备数据备份和恢复功能；支持多种数据库类型，适应不同场景需求；具有高可用性和负载均衡能力。5.4安全管理系统安全管理系统是保障建筑智能化系统正常运行的关键环节，应遵循以下原则：实现系统安全、网络安全和数据安全；支持身份认证、权限控制和审计；对系统访问进行实时监控，保证系统安全；满足国家和行业的相关安全标准。5.5系统集成系统集成是将各个独立模块有机组合，实现建筑智能化系统整体功能的过程。系统集成应遵循的原则：严格按照设计规范进行集成，保证系统稳定性；选用符合行业标准的硬件设备；保证软件兼容性，减少系统集成过程中的问题；对系统集成进行测试，保证系统正常运行；制定合理的运维策略，保障系统集成后的长期稳定运行。模块名称功能描述设备管理系统实现设备监控、维护、故障诊断和数据统计等功能能源管理系统实现能源监控、分析、节能策略和报警通知等功能安全管理系统实现系统安全、网络安全、数据安全、身份认证、权限控制和审计等功能集成平台将各个独立模块有机组合，实现建筑智能化系统整体功能第六章系统集成与实施6.1工程组织与分工在进行建筑智能化系统设计时，合理的工程组织与明确的分工。工程组织与分工的主要内容：项目经理：负责项目整体规划、协调各方资源，保证项目按期、高质量完成。设计师：负责智能化系统方案设计，包括设备选型、布线方案等。技术支持：负责对项目实施过程中出现的难题提供技术支持。施工团队：负责智能化系统的安装、调试等工作。6.2设备采购与安装设备采购与安装是智能化系统设计的关键环节。以下为设备采购与安装的主要步骤：步骤具体内容1根据设计方案确定设备清单，包括设备名称、型号、数量等2评估市场行情，比较各供应商的报价，选择性价比高的设备3设备采购合同的签订，明确质量保证、售后服务等相关事宜4安装设备前对施工现场进行检查，保证环境条件符合要求5按照设计图纸进行设备安装，包括电源接入、网络布线等6设备安装完成后，进行调试、试运行，保证设备正常运行6.3系统集成系统集成是将各个独立设备、功能模块整合为一个协同工作的智能化系统。系统集成的主要步骤：步骤具体内容1按照设计要求，对设备进行参数配置和联调2保证各个模块之间的通信和数据交互正常3搭建系统平台，包括服务器、数据库等4实现各子系统之间的数据共享和业务协同5进行系统功能优化，提高系统稳定性6.4系统测试与验收系统测试与验收是保证智能化系统满足设计要求的最后一步。系统测试与验收的主要内容：测试项目检查内容功能测试检查各模块功能是否完整、正常运行功能测试检查系统响应速度、并发处理能力等兼容性测试检查系统在不同设备和软件环境下是否稳定运行环境测试检查系统在正常工作环境下的适应性验收内容包括但不限于：设计方案符合相关标准规范系统功能完善、功能稳定满足使用要求，满足项目需求严格按照合同约定执行，无违约情况6.5用户培训为了使用户能够熟练操作智能化系统，降低后期维护成本，进行用户培训。以下为用户培训的主要内容：系统概述：介绍系统的功能和特点操作指南：讲解各模块的使用方法和技巧常见问题解答：提供解决实际操作过程中常见问题的指导用户手册：提供系统操作的详细说明在线帮助：设立在线客服，及时解答用户疑问第七章安全设计与保障7.1物理安全物理安全是建筑智能化系统安全设计的基础，旨在防止非法侵入、设备损坏和自然灾害对系统造成的影响。7.1.1设备安全设备选型：应选用具有良好防护等级和抗干扰能力的设备，保证设备在恶劣环境下稳定运行。环境监控：安装环境监控设备，实时监测温度、湿度、烟雾等环境参数，保障设备正常运行。防雷接地：采取有效的防雷措施，保证设备防雷接地符合国家标准。7.1.2门窗安全门窗材质：选用防盗功能优良的门窗材料，提高门窗的防护等级。门禁系统：配置智能门禁系统，实现人员出入的严格管理。7.2网络安全网络安全是建筑智能化系统安全设计的关键，旨在防止网络攻击和数据泄露。7.2.1网络架构分层设计：采用分层设计，将网络划分为核心层、分布层和接入层，提高网络的安全性和可靠性。冗余设计：实现网络设备的冗余配置，保证网络在设备故障时仍能正常运行。7.2.2防火墙与入侵检测防火墙：配置防火墙，控制内外网络的访问权限，防止恶意攻击。入侵检测：部署入侵检测系统，实时监测网络流量，及时发觉并阻止非法访问。7.3应用安全应用安全是建筑智能化系统安全设计的重要组成部分，旨在防止恶意软件和非法操作对系统造成危害。7.3.1软件选型安全可靠：选用具有良好安全功能的软件，保证系统运行稳定。定期更新：定期更新软件，修复已知漏洞，提高系统安全性。7.3.2操作权限权限分级：根据用户角色和职责，设定不同的操作权限，防止非法操作。操作审计：记录用户操作日志，便于追踪和审计。7.4数据安全数据安全是建筑智能化系统安全设计的核心，旨在保护数据不被非法访问、篡改和泄露。7.4.1数据加密传输加密：采用SSL/TLS等加密协议，保证数据在传输过程中的安全性。存储加密：对敏感数据进行加密存储，防止数据泄露。7.4.2数据备份定期备份：定期对数据进行备份，保证数据不会因意外而丢失。备份存储：采用安全可靠的备份存储介质，防止备份数据被篡改。7.5系统恢复系统恢复是建筑智能化系统安全设计的重要组成部分，旨在保证系统在遭受攻击或故障后能够迅速恢复。7.5.1恢复策略备份恢复：根据备份策略，快速恢复系统数据和配置。冗余设计：实现系统设备的冗余配置，保证在设备故障时，系统仍能正常运行。7.5.2恢复演练定期演练：定期进行系统恢复演练，检验恢复策略的有效性。应急响应：制定应急响应计划，保证在紧急情况下，系统能够迅速恢复。第八章运维管理8.1运维体系建立在建筑智能化系统设计技术规范中，运维体系的建立是保证系统稳定运行和高效管理的基础。运维体系应包括以下内容：组织架构：明确各级运维人员的职责与权限，保证运维工作的有序进行。管理制度：建立完善的运维管理制度，包括设备管理、安全管理、文档管理等。人员培训：定期对运维人员进行技术培训，提高其业务能力和应急处理能力。技术支持：与设备供应商建立良好的合作关系，保证技术支持及时到位。8.2运维流程与规范运维流程与规范是保证运维工作标准化、规范化的关键。以下为运维流程与规范的主要内容：日常运维：包括设备巡检、环境监控、数据备份等。应急处理：针对突发事件，制定应急预案，保证系统安全稳定运行。安全管理：严格执行安全管理制度，保障系统安全。技术支持：定期对系统进行维护和升级，保证系统功能稳定。8.3故障处理故障处理是运维工作中的一项重要任务。以下为故障处理的主要内容：故障分类：根据故障原因和影响程度，将故障分为不同类别。故障排查：运用各种手段，快速定位故障原因。故障修复：根据故障原因，采取相应措施进行修复。故障分析：对故障原因进行分析，制定预防措施，避免类似故障再次发生。8.4优化与升级优化与升级是提高建筑智能化系统功能和稳定性的重要手段。以下为优化与升级的主要内容：系统功能优化：对系统进行功能测试，找出瓶颈，进行优化。功能升级：根据用户需求，对系统功能进行升级。硬件升级：根据系统需求，更换或升级硬件设备。软件升级：定期对软件进行升级，保证系统安全稳定运行。优化与升级项目内容系统功能优化对系统进行功能测试，找出瓶颈，进行优化功能升级根据用户需求，对系统功能进行升级硬件升级根据系统需求，更换或升级硬件设备软件升级定期对软件进行升级，保证系统安全稳定运行第九章节能与环保9.1能耗分析建筑智能化系统设计过程中，能耗分析是的环节。对建筑智能化系统主要能耗组成部分的分析：能耗组成部分能耗占比主要原因电力消耗80%系统设备运行、照明、空调等水消耗10%系统设备冷却、冲洗等热能消耗5%热水供应、供暖等其他5%系统设备维护、管理等9.2节能措施针对建筑智能化系统设计中的能耗问题，一些有效的节能措施：节能措施实施方法优化系统设计采用高效节能设备、合理布局系统、降低系统运行负荷提高设备能效使用节能型设备、定期维护设备、降低设备故障率优化照明系统采用节能灯具、合理设计照明方案、利用自然光空调系统优化设置合理的温度、湿度，采用变频空调、节能运行模式水资源管理采用节水型设备、加强水资源回收利用9.3环保要求在建筑智能化系统设计中，环保要求主要包括以下方面：环保要求实施方法减少有害气体排放采用环保型设备、优化系统运行、加强设备维护减少噪音污染采用低噪音设备、优化系统布局、加强隔音措施废弃物处理分类收集、回收利用、无害化处理节约土地资源合理规划建筑布局、提高土地利用率9.4监测与评估为保证建筑智能化系统在节能环